烷烃[目标导航]1.了解烷烃的概念、通式及结构特点。2.了解烷烃的物理性质和化学性质。3.了解简单烷烃的命名。4.知道同系物、同分异构体的概念,并会判断及书写简单烷烃的同分异构体。一、烷烃1.分子结构特点2.物理性质(1)递变规律(随碳原子数n递增)(2)相似性烷烃均难溶于水,相对密度均小于1。3.化学性质(与CH4相似)(1)稳定性在通常情况下,烷烃比较稳定,跟强酸、强碱、酸性高锰酸钾溶液等都不起反应。(2)燃烧反应烷烃燃烧通式:CnH2n+2+O2――→nCO2+(n+1)H2O。(3)取代反应烷烃能与氯气等卤素单质在光照条件下发生取代反应,如乙烷与氯气光照时生成一氯乙烷的化学方程式为:C2H6+Cl2――→C2H5Cl+HCl。4.习惯命名法(1)表示碳原子数(n)及表示n≤1012345678910甲乙丙丁戊己庚辛壬癸n>10相应数字(2)举例:C6H14命名为己烷,C18H38命名为十八烷。(3)碳原子数n相同结构不同时,用正、异、新表示,如C4H10的两种分子的命名:无支链时,CH3CH2CH2CH3:正丁烷。有支链时,:异丁烷。【议一议】1.判断正误(1)烷烃的分子通式是CnH2n+2(n≥1),但符合通式CnH2n+2的不一定是烷烃。()(2)烷烃的特征性质是能与卤素单质发生取代反应。()(3)烷烃性质稳定,不能使酸性KMnO4溶液褪色。()答案(1)×(2)√(3)√2.多碳原子烷烃(如CH3CH2CH2CH2CH3)分子中,碳原子是直线形吗?答案烷烃分子中的碳原子以单键与其他原子相连,因此与之成键的4个原子构成四面体结构。碳原子一定不在同一直线上,直链烷烃中碳原子的排列呈锯齿状。二、同系物同分异构体1.同系物(1)特点:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质。(2)实例:CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3等烷烃互为同系物。提示①同系物具有相同的通式,但是通式相同的有机物不一定互为同系物,同系物的前提是同一类物质且分子组成上相差一个或若干个CH2原子团。②同系物的组成元素相同,同系物之间相对分子质量相差14n(n=1,2,3……)。2.同分异构体(1)概念:具有相同的分子式,但具有不同的结构的物质。(2)实例:CH3CH2CH2CH3与互为同分异构体。(3)同分异构体的沸点:支链越多,沸点越低。(4)同分异构现象是有机化合物种类繁多的原因之一。警示同分异构现象不只是存在于有机化合物中,只要满足分子式相同,结构不同的化合物都可以称为同分异构体。例如尿素[CO(NH2)2]和氰酸铵[NH4CNO]。【议一议】3.判断下列有关同分异构体的叙述是否正确。(1)同分异构体具有相同的组成元素。()(2)组成元素相同的化合物互为同分异构体。()(3)同分异构体具有相同的相对分子质量。()(4)相对分子质量相同的化合物互为同分异构体。()(5)互为同分异构体的化合物也可能互为同系物。()答案(1)√(2)×(3)√(4)×(5)×4.丁烷有几种同分异构体,其一氯代物有几种?答案丁烷有两种同分异构体,它们分别是正丁烷和异丁烷。其一氯代物共有四种,它们分别是CH3CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CHClCH3、(CH3)2CHCH2Cl、(CH3)2CClCH3。一、烷烃的结构特点【例1】下列说法正确的是()A.碳碳间以单键结合,碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃B.分子组成符合CnH2n+2的烃一定是烷烃C.正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上D.碳、氢原子个数比为1∶3的烷烃有两种答案B解析A项中环烷烃也符合要求,但它不是链烃,属于环烃;C项中由碳原子的成键方式和键角特征知,碳原子呈折线方式排列,因此正戊烷中的碳原子不在同一直线上;D项中n(C)∶n(H)=1∶3时必为C2H6,一定是乙烷。要点归纳烷烃的结构特点(1)单键:碳原子之间以碳碳单键相结合。(2)饱和:碳原子剩余价键全部跟氢原子结合,烷烃是饱和烃,相同碳原子数的有机物分子里,烷烃的含氢量最大。(3)链状:碳原子结合成的链可以是“直链”,也可以含有支链。变式训练1下列性质中,属于烷烃特征的是()A.完全燃烧只生成二氧化碳和水B.它们不溶于水C.分子的通式为CnH2n+2,与氯气发生取代反应D.它们密度都较小答案C解析分子通式为CnH2n+2,与Cl2发生取代反应是烷烃的特征,而其他类别的烃燃烧时也产生二氧化碳和水,且密度较小,难溶于水,故A、B、D错误,选C。二、同系物同分异构体【例2】下列物质中...